Определение экономии топлива при теплофикации

Задача к РГР №1

Определение экономии топлива при теплофикации

Определить абсолютную годовую, относительную и удельную (на 1 ГДж теплоты отпущенной потребителям) экономию условного топлива при теплофикации по сравнению с раздельной схемой энерго- и теплоснабжения района города.

Район города с полезным годовым потреблением теплоты в виде горячей воды « Qп», ГДж/год от индивидуальных (домовых) котельных с КПД  ηк.и. = 0,6 намечено перевести на теплоснабжение от ТЭЦ, оборудованной турбинами с теплофикационным отбором и начальными параметрами пара  Ро = 13 МПа, tо = 555 оС.

Среднее за год давление пара в теплофикационном отборе Рт = 0,09 МПа, давление пара в конденсаторе Рк = 0,005 МПа, температура конденсата после сетевых подогревателей tт = 96 оС и температура питательной воды tпв.

При подсчёте принять внутренний КПД турбины на ТЭЦ  ηoi = 0,82; электромеханический КПД  ηэм = 0,97; КПД паровых котлов (ТЭЦ и КЭС)  ηкс = 0,90; КПД пиковых водогрейных котлов  ηкп = 0,86; КПД тепловых сетей ТЭЦ  ηст = 0,94.

Выработка электроэнергии на ТЭЦ  - Э , кВтч/год.

Отпущенные из отборов турбин количество теплоты составляет 75% общего отпуска теплоты от ТЭЦ.

  Для варианта с раздельной схемой энергоснабжения удельный расход условного топлива на выработку электрической энергии на КЭС принять равным bэк = 0,307 кг.у.т./кВтч.

При варианте с раздельной схемой энергоснабжения выработку электрической энергии принять на 7% выше, чем на ТЭЦ.

Т а б л и ц а 1.1.

Исходные данные: Qп = 11∙105 ГДж/год;  tпв = 230 оС;  Э = 12∙108 кВтч/год.  

Пример решения.

По h-s диаграмме ( рис.1.1) при Ро = 13 МПа; tо = 555 оС;  hо = 3490 кДж/кг, имеем точку «0». Из точки «0» опускаем адиабату до изобары Рк = 0,005 МПа, где    hк = 2020 кДж/кг.

[pic 1]

Рис.1.1. Процесс расширения пара в h-s диаграмме

Теплоперепад теплофикационного отбора при Рт = 0,09 МПа;

Нт = 1100 кДж/кг, т.е.

hт = hо – Hт∙ηoi = 3490 – 1100∙0,82 = 2588 кДж/кг;

Параметры пара условного регенеративного отбора для конденсата отопительного отбора:

tp1 = 0,5( tпв + tт ) = 0,5(230 + 96) = 163 oC;        

Рр1 = 0,63 МПа ;     Нр1 = 780  кДж/кг.

h'р1 = hо – Hр1∙ηoi = 3490 – 780∙0,82 = 2850 кДж/кг;

Относительная выработка электроэнергии за счёт регенеративного подогрева конденсата на ТЭЦ:

ет1 = [Hp1( hпв – hкт )]/[Hт(h'р1 – hпв )] =

= [780(990 – 403)]/[1100(2850 – 990)] = 0,224;

где энтальпия питательной воды hпв = 990 кДж/кг при tпв = 230 оС и  конденсата при   tт = 96 оС,  hкт = Ср∙tт = 4,19∙96 = 403 кДж/кг, [6].

Удельная комбинированная выработка электроэнергии на тепловом потреблении:

эт1 = [278∙Hт∙ηoi ∙ηэм(1 + ет1)]/[hт – hкт] =